(57)【要約】【課題】  堰を越えて流れる越流水の落水音を低減させることができる袋状起伏堰を提供する。【解決手段】  空気等の流体を給入・排出することによって起立状態・倒伏状態に変化するゴム袋体３を河川２に横断させて設置する。ゴム袋体３を覆うように整流布５を配設する。河川２の下流側に配設される整流布５の端部近傍１０を、ゴム袋体３よりも下流側の河床６に固定した伸縮性を有する部材１１（例えばゴムロープ）に接続する。ゴム袋体３に空気等を給入し起立状態にしたときに、ゴム袋体３の頂部よりも下流側に配設される整流布５によって、ゴム袋体３の頂部から伸縮性を有する部材１１方向に滑り台状の傾斜面１２を形成する。そして、ゴム袋体３の頂部を越えて流れる越流水を整流布５で形成した前記傾斜面１２に沿って斜流させることにより落水音を低減させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を含む流体が給入・排出されることにより起立・倒伏可能なゴム袋体を河川に横断して設置した袋状起伏堰において、
前記ゴム袋体の起立時にゴム袋体上を越えて流れる越流水を、前記河川の下流方向へ斜流させる整流布を設けたことを特徴とする袋状起状堰。
【請求項２】
前記整流布は、前記ゴム袋体を覆うように配設され、上流側の整流布の端部はゴム袋体と共に河床に固定部材によって固定され、下流側の整流布の端部またはその近傍は、ゴム袋体の位置よりも下流側の河床に固定された伸縮性を有する部材に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の袋状起伏堰。
【請求項３】
起立状態となった前記ゴム袋体の頂上位置よりも下流側に配設される整流布は、前記伸縮性を有する部材の張力によって前記整流布が固定された下流側の河床方向へ引かれ、滑り台状の傾斜面を形成していることを特徴とする請求項１または２に記載の袋状起伏堰。
【請求項４】
前記下流側の整流布の端部またはその近傍は、所定の間隔を置いて河床に固定された複数の前記伸縮性を有する部材と接続されており、整流布の端部またはその近傍と、河床との間は、河川水が通水可能な状態に配設されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の袋状起伏堰。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川に配設した起立・倒伏可能なゴム袋体を使用する袋体起伏堰に関し、特に、ゴム袋体の起立時にゴム袋体上を越えて下流側へ流れる越流水の騒音を低減する袋体起伏堰に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
河川を横断して配設し、水や空気等の流体を給入あるいは排出することにより起立あるいは倒伏状態に変化させ、河川の流水を貯留あるいは流下させるゴム袋体から成る袋状起伏堰は従来から知られている。河川の流水を貯留する場合には、ゴム袋体に上記空気等を給入しゴム袋体を膨張させて起立状態にする。これに対して上記のようにして貯留した河川の流水を除く場合には、ゴム袋体から上記空気等を排出しゴム袋体を倒伏状態にして下流方向へ河川水を流下させる。
【０００３】
しかし、このような構成を有する袋状起伏堰の場合、貯留させた流水がゴム袋体の頂部を溢れて流れ出すと、ゴム袋体との間に負圧が生じ、これにより振動が発生して騒音の要因となるばかりでなく、ゴム袋体の耐久性に影響を及ぼす問題があった。
そこで、この問題を解決する手段として、特許文献１に示すものがあり、図６に示されるような、ゴム製堰２１の頂部近辺に網状フィン２４を設けたものが開示されている。これによれば網状フィン２４によってゴム製堰２１の頂部を溢れ出た水流（「越流水」という）の流れをランダムにし、ゴム製堰の袋状体と越流水との間の負圧を少ない状態にすることができる。また、越流水や流木等が衝突することによるフィンへの衝撃を吸収低下させることができる。従って、ゴム製堰の振動を減少させることができ、騒音の発生を抑えると共に、振動、あるいは越流等の衝突を要因とするゴム製堰の耐久性の低下を改善することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３０３０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の発明では、ゴム製堰の振動による騒音、あるいはゴム製堰に取り付けたフィンへの衝突による騒音を抑えることは可能であったが、越流水が水位の低いゴム製堰の下流側に落下する際の落水音を抑えることはできなかった。即ち、ゴム製堰を起立状態にして河川の流水を貯留した場合、ゴム製堰の上流水深はゴム製堰の堰頂まで達する。従って、越流水はゴム製堰の堰頂位置から下流水位まで落下することになり、その際に落水音が生じる。特許文献１に記載された発明では、この越流水による落水音の発生を低減することができないという不具合があった。
【０００６】
そこで、本願発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、越流水による落水音の発生を低減することができると共に、ゴム袋体の起立および倒伏状態の変化を効率良く行なうことができる袋体起伏堰の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に係る袋状起伏堰の発明は、空気を含む流体が給入・排出されることにより起立・倒伏可能なゴム袋体を河川に横断して設置した袋状起伏堰において、前記ゴム袋体の起立時にゴム袋体上を越えて流れる越流水を、前記河川の下流方向へ斜流させる整流布を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
ゴム袋体が起立状態になると河川の流水は貯留され、ゴム袋体の上流側の水位はゴム袋体の堰頂位置まで達し、ゴム袋体の上流側と下流側の水位には差が生じる。そして、貯留された上流側の水位がゴム袋体の堰頂位置を超えると、貯留水はゴム袋体上を越えて溢れ出す。このゴム袋体の頂部を越えて流れ出す水を越流水といい、越流水はゴム袋体の頂部の位置から下流側の水面に落下する。そこでゴム袋体の頂部から下流側の水面に渡って整流布を配設し、越流水を整流布に沿って斜流させることで落水音の発生を低減する。
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項２に係る袋状起伏堰の発明は、請求項１の発明において、前記整流布は、前記ゴム袋体を覆うように配設され、上流側の整流布の端部はゴム袋体と共に河床に固定部材によって固定され、下流側の整流布の端部またはその近傍は、ゴム袋体の位置よりも下流側の河床に固定された伸縮性を有する部材に接続されていることを特徴とするものである。
【００１０】
ゴム袋体の頂部から下流側の水面に渡って配設される整流布の、河川の上流側に位置する端部は、ゴム袋体と一緒に河床に固定されて、且つ、ゴム袋体を覆うように配設されているので、越流水を整流布の上面に沿って流下させると共に、ゴム袋体の保護材としても作用する。また、河川の下流側に配設される整流布の端部あるいはその端部の近傍は、伸縮性を有する部材に取り付けられ、且つ、その伸縮性を有する部材はゴム袋体の位置よりも下流側の河床に固定されているので、整流布は流水の押圧によって変形せずに越流水を確実に斜流させる。
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項３に係る袋状起伏堰の発明は、請求項１または２の発明において、起立状態となった前記ゴム袋体の頂上位置よりも下流側に配設される整流布は、前記伸縮性を有する部材の張力によって前記整流布が固定された下流側の河床方向へ引かれ、滑り台状の傾斜面を形成していることを特徴とするものである。河川の下流側に配設される整流布の端部あるいはその端部の近傍は、伸縮性を有する部材によって引っ張られているため、整流布によって形成される傾斜面は、ゴム袋体の起立状態が変化した場合にも平坦な滑り台状を維持する。
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項４に係る袋状起伏堰の発明は、請求項１から３いずれかの発明において、前記下流側の整流布の端部またはその近傍は、所定の間隔を置いて河床に固定された複数の前記伸縮性を有する部材と接続されており、整流布の端部またはその近傍と、河床との間は、河川水が通水可能な状態に配設されていることを特徴とするものである。整流布の端部またはその近傍と、河床との間を河川水が通水可能な状態にすることにより、整流布の下側に貯留する流水、泥等を下流方向へ排出させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る袋状起伏堰によれば、整流布によってゴム袋体の頂部から下流側の河床に渡り傾斜面を形成することができるので、越流水をその傾斜面に沿って斜流させることができ、ゴム袋体の頂部からの落水による発生音を低減させることができる。また、整流布の下流側の端部等を、伸縮性を有する部材によって河川の下流方向へ引っ張ることにより、整流布によって平坦な傾斜面を形成することができ、越流水を整流布に沿って確実に斜流させ落水による発生音を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る袋状起伏堰の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、河川を横断して設置された袋状起伏堰の断面図を示す。河川２は図の左側方向を上流としている。袋状起伏堰１は、河川２の幅方向、即ち、図の手前側から奥側方向へ延びて配設され、河川２を横断している。袋状起伏堰１は、起立状態または倒伏状態に変化可能なゴム袋体３と、ゴム袋体３を覆うように配設される整流布５から概略構成されている。ゴム袋体３はゴム引布起伏堰の特徴である可撓性材料からなり、ゴム袋体３の一部が河床６に固定部材７によって固定されており、密封された袋状に形成されている。例えば、二枚のゴム引き布の四周を接着して、あるいは一枚のゴム引き布の三周を接着して形成され、その接着辺が河川２の上流側において固定金物７によって河床６に固着されている。
【００１５】
ゴム袋体３はその内部に流体が給入もしくは排出され、膨張もしくは縮小する仕組みになっており、ゴム袋体３内に給入される流体としては、一般的に水、あるいは空気が用いられる。図１には、流体として空気が給入・排出される形態が示されている。ゴム袋体３には河川２の外部に設けられた送風機８から延びる送排気管９が連通されており、送排気管９を介してゴム袋体３に空気を給入することによって、ゴム袋体３は膨張し起立状態となり、逆に送排気管９を介して空気を排出することによって、ゴム袋体３は縮小し倒伏状態となる。
【００１６】
整流布５は、ゴム袋体３の上流側に貯留された流水のうちゴム袋体３の頂部を越えて溢れ出した流水を下流側へ斜め方向に流すためのものである。上記送風機８によってゴム袋体３に流体としての空気が給入されると、ゴム袋体３は膨張し起立状態となって河川２の上流側の流水を堰き止める。ゴム袋体３の上流側に貯留された流水は次第にその水深を高め、ゴム袋体３の頂部まで達した後にゴム袋体３を越え、いわゆる越流水となって下流側に流れ出す。整流布５はゴム袋体３を覆うように配設されており、整流布５の上流側の端部（河川２の上流側に配設される整流布５の端部）は、ゴム袋体３と共に河床６に固定部材７によって固定されている。尚、図１ではゴム袋体３と共に固定する場合を示しているが、ゴム袋体３とは別に整流布５を単体で河床６に固定するようにしてもよい。
【００１７】
また、整流布５の下流側の端部１０ａ、または端部から内側（河川２において上流側）に入った端部近傍１０は、河床６に固定された伸縮性を有する部材１１に接続されている。伸縮性を有する部材１１、例えば、ゴムロープ１１は、ゴム袋体３の配設されている河床６の位置よりも下流側の河床６に固定部材１３によって固定されている。ゴムロープ１１は河幅方向へ所定の間隔、例えば、約４００ｍｍ間隔で複数固定されている。これにより、ゴム袋体３が起立状態となったとき、ゴム袋体３の頂部よりも下流側に配置される整流布５によって傾斜面１２が形成され、この傾斜面１２により越流水が斜流することになる。また、流水が貯留されるゴム袋体３の上流側を整流布５によって覆うことにより、流木、転石等の衝突によるゴム袋体３への損傷を防止することができる。
【００１８】
尚、越流水を落水させずに河床６まで斜流させるためには、整流布５によって傾斜面１２が形成されたときに、整流布５の下流側の端部１０ａが河床２まで達していること、即ち、整流布５の端部１０ａが伸縮性を有する部材１１の固定部材１３の位置よりも下流側に延びて配設されていることが望ましい。従って、このような構成を実現させるためには、整流布５の端部１０ａから内側に入った端部近傍１０を、伸縮性を有する部材１１に接続することが望ましく、これによりゴム袋体３の下流側に河川水が少ないときにも越流水を落水させずに河床６まで斜流させることができ消音効果を高めることができる。
【００１９】
図２は、整流布５の下流側の端部１０ａおよび端部近傍１０を示す拡大図であり、端部近傍１０が伸縮性を有する部材１１に接続されている状態を示している。実線で示す整流布５と伸縮性を有する部材１１は、ゴム袋体３が起立状態となりその上流側に流水が貯留されているときの様子を示し、破線で示す整流布５と伸縮性を有する部材１１は、ゴム袋体３が起立状態となりその上流側に未だ流水が貯留されていないときの様子を示している。
【００２０】
ここで、図２のように整流布５と伸縮性を有する部材１１が実線あるいは破線に示す状態となる理由を図３に基づいて説明する。図３は、ゴム袋体３が起立状態となりその上流側に流水が貯留されているときのゴム袋体３の状態（実線で示されるゴム袋体３）と、貯留さていないときのゴム袋体３の状態（破線で示されるゴム袋体３）を示している。送風機８によってゴム袋体３内に空気を給入し終わった直後、即ち、ゴム袋体３が起立状態となって流水を貯留開始した直後で、上流側に貯留されている流水の水深が未だ浅い状態では、貯留された流水によりゴム袋体３に掛かる上流側から下流側方向への水圧は小さいため、ゴム袋体３は破線で示すように略鉛直方向に起立した姿勢を維持する。しかし、ゴム袋体３の上流側に貯留された流水の水深が深くなると、貯留された流水によりゴム袋体３に掛かる上流側から下流側方向への水圧は大きくなり、ゴム袋体３は実線で示すように下流方向へ傾斜した起立状態となる。
【００２１】
このようにゴム袋体３の起立姿勢が貯留された流水の量によって変化することにより、この変化に伴なってゴム袋体３の頂部から下流側の河床の固定部材１３方向へ形成される整流布５による傾斜面１２の角度が変化する。また、ゴム袋体３の姿勢と整流布５の傾斜角度の変化に伴なって、伸縮性を有する部材１１の伸縮量が変化する。即ち、伸縮性を有する部材１１は、ゴム袋体３が下流側に傾斜した起立状態となると、その傾斜に相当する分だけ整流布５が傾斜角度を増すと共に河川２の下流方向にずれるため、図２の実線で示すように縮小し、ゴム袋体３が略鉛直方向に起立状態となると、整流布５が傾斜角度を減少させると共に河川２の上流方向にずれるため、図２の破線で示すように伸張する。そして、伸縮性を有する部材１１がゴム袋体３の起立状態に追従して伸縮するので、常に整流布５は伸縮性を有する部材１１の張力によって引っ張られた状態となり、整流布５によって形成される傾斜面１２は弛みを生じることなく略平面となる滑り台状の傾斜面１２を形成する。これにより、越流水は整流布５により形成された傾斜面１２に沿って滑るように斜流するため落水音を低減することができる。
【００２２】
図４は、河川を横断して設置された袋状起伏堰の別の形態の断面図を示す。
この形態は、空気が排出されて倒伏状態となったゴム袋体３および整流布５を、計画河床高以下に収納するため、河床６に凹部１５を形成したものである。袋状起伏堰を構成するその他の部材は図１に示す形態の部材と同様の部材である。尚、図１に示されている送風機８および送排気管９は図示を省略している。
【００２３】
ゴム袋体３に空気が給入されると、図４に示すようにゴム袋体３は起立状態になり、ゴム袋体３によって流水が堰き止められ、上流側に流水が貯留される。貯留された流水の水位がゴム袋体３の頂部を越えると越流水となって下流側に流下する。ゴム袋体３を覆うように配設された整流布５のうち、ゴム袋体３の頂部よりも下流側に配設された整流布５は、その下流側の端部１０ａから内側に入った端部近傍１０が、河床６に固定部材１３によって固定された複数の伸縮性を有する部材１１に接続されている。これにより、整流布５は弛みを生じることなく滑り台状の傾斜面１２を形成し、越流水を落水させることなく傾斜面１２に沿って斜流させる。整流布５の下流側の端部１０ａは、固定部材１３の位置よりも下流側の河床６まで延びて配設されている。整流布５はその下流側の端部１０ａから内側に入った端部近傍１０が固定部材１３と接続されているため、整流布５の下流側の端部１０ａ（正確には固定部材１３と接続されている部分よりも下流側の部分）は、河床６上に単に載せられているだけの状態で配設されている。
【００２４】
ゴム袋体３が起立した状態では、整流布５によって形成される傾斜面１２の下側に、ゴム袋体３と整流布５の傾斜面１２と河床６と河川の側壁により囲われる空間部が形成されている。この空間部は、ゴム袋体３と河川の側壁との間、あるいは傾斜面１２を形成している整流布５と河川の側壁との間に隙間を有しているため、この隙間から傾斜面１２の下側に流水（越流水も含む）が進入する。そして、この流水には泥等も含まれているため傾斜面１２の下側の河床６（凹部１５が形成されている部分）には水、泥等が貯留する。
【００２５】
このような状態においてゴム袋体３の空気を排出すると、ゴム袋体３は次第に縮小していく。図５（ａ）は、ゴム袋体３から空気を排出し、ゴム袋体３を倒伏状態にしたときの図である。図４のようにゴム袋体３を覆うように配設されていた整流布５は、ゴム袋体３の倒伏に伴なって、その上流側の部分をゴム袋体３の上側に、下流側の部分を河床６の上に置いた状態で倒伏する。このとき整流布５の下流側の端部１０ａは、上記のように河床６上に単に載せられているだけの状態であるため、この端部１０ａと河床６との間は通水可能な状態になっている。
【００２６】
これにより傾斜面１２の下側の河床６（凹部１５の形成されている河床）に貯留した水、泥等は、ゴム袋体３および整流布５が倒伏すると、倒状に伴なって整流布５の側部から、詳しくは、例えば、整流布５の側端部と河川２の側壁との隙間から、傾斜面１２の下面に流入してくる越流水によって、整流布５の端部１０ａの下側を通って下流側に排出される。従って、ゴム袋体３を倒伏させたときに凹部１５に残留する泥等の量は極めて少なくなるため、残留泥等によって整流布５が巻き込まれ倒伏した整流布５に凹凸状態が発生するという不具合、さらには残留泥によって整流布５が膨らみゴム袋体３による堰の高さを低くするという不具合を防止することができる。図５（ａ）に示されるように、倒伏したゴム袋３、および整流布５の一部分は、河床６に形成した凹部１５内に収納された状態となる。また、下流側の整流布５の端部１０ａ、および端部近傍１０は、図５（ｂ）に示されるように、伸縮性を有する部材１１が矢印方向へ（下流方向へ）固定部材１３を中心に回転して移動するため、凹部１５の形成されている河床６よりも下流部の河床６（図示を省略する凹部１５が形成されていない河床６）上に達した状態で配置される。
【００２７】
また、袋状起伏堰の構成において、ゴム袋体３が起立した状態で河川２が増水したとき、所定の倒伏水位になるまではゴム袋体３を起立状態に維持し、倒伏水位に達したときに送排気管９を介して河川２の水圧によってゴム袋体３の空気を排出させるようにすることができる。この場合、ゴム袋体３は空気排出量に基づいて所定の時間で倒伏状態になるが、倒伏する過程において、ゴム袋体３の一部が先行して窪み、その部分が着床して水流が１箇所に集中して流れる、いわゆるＶノッチ現象が発生する。このＶノッチ発生時においても、ゴム袋体３と河川２の側壁との隙間、あるいは傾斜面１２を形成している整流布５と河川２の側壁との隙間から傾斜面１２の下側に泥等を含んだ流水（越流水も含む）が進入する。
【００２８】
従って、Ｖノッチ現象が発生した場合にも、上記のように整流布５の下流側の端部１０ａを、河床６上に単に載せただけの状態で配置させることにより、この端部１０ａと河床６との間を通水可能な状態にすることができ、傾斜面１２の下側の河床６（凹部１５の形成されている河床）に貯留した水、泥等を、凹部１５から整流布５の端部１０ａの下側を通過させ下流側に排出させることができる。
【００２９】
尚、傾斜面１２を形成する整流布５の下側に泥等を含む流水や越流水が進入することは図１に示す形態の場合においても同様であり、伸縮性を有する部材１１を整流布５の端部１０ａから内側に入った端部近傍１０に接続して、整流布５の下流側の端部１０ａを、上記のように河床６上に単に載た状態に配設させることにより、整流布５の端部１０ａと河床６との間は通水可能な状態となるため、ゴム袋体３から空気を排出させ倒伏させたとき、ゴム袋体３および整流布５の倒伏による圧力で、整流布５の傾斜面１２の下側に貯留した水、泥等を端部１０ａの下側を通過させ下流側に排出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る袋状起伏堰の一形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す袋状起伏堰を構成する整流布の端部近傍を示す部分拡大図である。
【図３】図１に示す袋状起伏堰を構成するゴム袋体の、貯留する流水の水位の違いによる状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る袋状起伏堰の別の一形態を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、図４に示す袋状起伏堰の倒伏状態を示す断面図である。  （ｂ）は、袋状起伏堰が倒状する際の、伸縮性を有する部材の様子を示す図である。
【図６】従来の袋状起伏堰の一形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    袋状起伏堰
２    河川
３    ゴム袋体
５    整流布
６    河床
７    固定部材
８    送風機
９    送排気管
１０  端部近傍
１０ａ  端部
１１  伸縮性を有する部材
１２  傾斜面
１３  固定部材
１５  凹部
【図１】
2005336765.tif 000003
【図２】
2005336765.tif 000004
【図３】
2005336765.tif 000005
【図４】
2005336765.tif 000006
【図５】
2005336765.tif 000007
【図６】
2005336765.tif 000008